2008年江苏省压力管道设计培训班培训课件－工业管道布置.ppt

工业管道布置,南京金陵石化工程设计公司,目录,总论 设备布置 管道布置,总论,压力管道分为GA类、GB类、GC类 （1）长输管道（GA） 指产地、储存库、使用单位间用于输送商品介质的压力管道； （2）公用管道（GB） 指城市或乡镇范围内的用于公用事业或民用的燃气管道和热力管道； （3）工业管道（GC） 指企业、事业单位所属的用于输送工艺介质的工艺管道、公用工程管道及其他辅助管道。,长输管道一般具有输送距离长（常穿越多个行政区、省、市，甚至可能跨越国界）、输送商品介质、中途大多设有加压站、穿越、跨越工程多、绝大部分为埋地敷设等。 公用管道是为城镇服务的市政管道，包括燃气管道和热力管道。 工业管道是工矿企业，事业单位为生产制作各种产品过程所需工艺管道、公用工程管道及其他辅助管道。是压力管道中工艺流程种类最多、生产制作环境状态变化最为复杂、输送的介质品种较多与条件均较苛刻的压力管道。此外，工业管道还具有输送压力高、温度高的特点，也是三种压力管道中分类品种级别最多的一种。,压力管道的主要特点有： 是应用广泛、种类繁多、数量巨大，它的设计、制造、安装、使用、检验和修理发行环节很多； 是跨越空间大、边界条件复杂； 是现场安装工作量大，工作条件较为恶劣，一般都是野外作业； 是管道材料种类多，选用复杂。 管道尤其是管道组成件的生产厂一般生产规模都比较小，产品质量很难保证。 对于压力管道的基本要求是安全性好和经济合理。,总论,压力管道研究的内容 设计：设计选材，对制造、施工提出技术要求 制造：选择项确定；附加检验项确定； 施工：标准规范针对设计。（SH3501、GH50235） 运行使用：与设计关系不大，但有关系，是考验设计。,1设备布置,装置设备布置常用的标准、规范 （1）GB50160-92石油化工企业设计防火规范；（1999年版） （2）GB 50016-2006建筑设计防火规范； （3）GB50058-92爆炸或火灾危险环境电力装置设计规范； （4）SH 3011-2000石油化工工艺装置设备布置设计通则； （5）GB 50074-2002石油库设计规范。,1设备布置,GB 50160-92对可燃气体的火灾危险性分类,1设备布置,GB 50160-92对液态烃、可燃液体的火灾危险性分类,1设备布置,GB 50160-92对液态烃、可燃液体的火灾危险性分类，应按上表分类，并应符合下列规定： 操作温度超过其闪点的乙类液体，应视为甲B类液体； 操作温度超过其闪点的丙类液体，应视为乙A类液体； *闪点是指可燃液体挥发出来的蒸气与空气形成的混合物，遇火源能够发生闪燃的最低温度。,1设备布置,几个概念： （1）易燃物质指易燃气体、蒸气、液体和薄雾。 （2）易燃气体以一定比例与空气混合后形成的爆炸性气体混合物的气体。 （3）易燃或可燃液体在可预见的使用条件下能产生可燃蒸气或薄雾，闪点低于45的液体称易燃液体；闪点大于或等于45而低于120的液体称可燃液体。,几个概念：,爆炸性气体混合物和爆炸性气体环境 （1）爆炸性气体混合物大气条件下气体、蒸气、薄雾状的易燃物质与空气的混合物，点燃后燃烧将在全范围内传播。 （2）爆炸气体环境含有爆炸性气体混合物的环境。,几个概念：,产生爆炸的条件是 （1）存在可燃气体、可燃液体的蒸气或薄雾，其浓度在爆炸极限范围内； （2）足以点燃爆炸性气体混合物的火花、电孤或高温。 两者必须同时存在，缺一不可。,几个概念：,爆炸性气体环境危险区域的划分原则是根据爆炸性气体混合物出现的频繁程度和持续时间，按下列规定进行分区： （1）0区：连续出现或长期出现爆炸性气体混合物的环境； （2）1区：在正常运行时可能出现爆炸性气体混合物的环境； （3）2区：在正常运行时不可能出现爆炸性气体混合物的环境，或即使出现也仅是短时存在的爆炸性气体混合物的环境； （4）附加2区：当易燃物质可能大量释放并扩散到15m以外时，爆炸危险区域的范围应划分附加2区。,1设备布置,装置设备布置设计的一般要求 （1）满足工艺流程要求，按物流顺序布置设备； （2）满足设备的间距、建筑物、构筑物的防火间距要求，符合安全生产和环境保护要求； （3）考虑管道安装经济合理和整齐美观，节省用地和减少能耗，便于施工、操作和维修； （4）满足全厂总体规划的要求； （5）根据全年最小频率风向条件确定设备、设施与建筑物的相对位置。 （6）设备应按工艺流程顺序和同类设备适当集中相结合的原则进行布置。,1设备布置,装置中主管廊宽度、跨度和高度的确定 (1）管廊的宽度：主要由管道的数量和管径的大小确定。并考虑一定的预留的宽度，一般主管廊管架应留有10 20 的余量，并考虑其荷重。如果要求敷设仪表电缆槽架和电力电缆槽架，还应考虑其所需的宽度。 (2）管廊的跨度：管廊的柱距和管廊的跨距是由敷设遮其上的管道因垂直荷载所产生的允许弯曲挠度决定的，通常为69m。,1设备布置,装置中主管廊宽度、跨度和高度的确定 (3）管廊的高度可根据下面条件确定： 1）横穿道路的空间。管廊在道路上空横穿时，其净空高度为： 装置内的检修道不应小于4.5m; 工厂道路不应小于5.0m; 铁路不应小于5.5m; 管廊下检修通道不应小于3m 。 当管廊有析架时要按析架底高计算。 2）管廊下管道的最小高度。考虑到泵的操作和维护，至少需要3.5m ；,1设备布置,塔的布置方式 1）单排布置，一般情况下较多采用单排布置，管廊的一侧有两个或两个以上的塔或立式容器时，一般中心线对齐，如二个或二个以上的塔设置联合平台时，可以中心线对齐也可以一边切线对齐； 2）非单排布置，对于直径较小本体较高的塔，可以双排布置或成三角形布置，这样，可以利用平台将塔联系在一起，提高其稳定性。但对平台生根构件应采用可以滑动的导向节点，以适应不同操作温度的热胀影响； 3）框架式布置，对直径DN1000mm的塔还可以布置在框架内或框架的一边。利用框架提高其稳定性和设置平台、梯子。,1设备布置,塔与其关联设备的布置要求： 塔与其关联设备如进料加热器，非明火加热的重沸器，塔顶冷凝冷却器、回流罐，塔底抽出泵等，宜按工艺流程顺序，在不违反“防火规范”的条件下，尽可能靠近布置，必要时可形成一个独立的操作系统，设在一个区内，这样便于操作管理。,1设备布置,反应器的布置应满足下列要求： 设置装催化剂和检修用的平台及吊装机具； 对于布置在厂房内的反应器，应在楼板上设置吊装孔； 反应器的一侧应有运输催化剂所需的场地和通道； 内部装有搅拌或输送机械的反应器，应在顶部或侧面留出搅拌或输送机械的轴和电机的拆卸、起吊等检修所需的空间和场地。,1设备布置,冷换设备的布置一般要求 （1）与分馏有关联的管壳式冷换设备，如塔底重沸器，塔顶冷凝冷却器等，宜按工艺流程顺序布置在有分馏塔的附近； （2）两种物料进行热交换的换热器，宜布置在两种物料进出口相连的管道最短的位置； （3）一种物料如需要连续经过多个换热器进行热交换时，宜成组布置； （4）用水或冷剂冷却几组不同物料的冷却器，宜成组布置；,1设备布置,冷换设备的布置一般要求 （5）成组布置的冷换设备，宜取支座基础中心线对齐，当支座间距不相同时，宜取一端支座基础中心线对齐。为了管道连接方便，也可采用管程进出口管嘴中心线对齐； （6）冷换设备应尽可能布置在地面上，但是冷换数量较多可布置在框架上； （7）为了节约占地或工艺操作方便可以将两台冷换设备重叠在一起布置。但对于两相流介质或壳体直径大于等于1.2m的换热器不宜重叠布置；,1设备布置,冷换设备的布置一般要求 （8）操作温度超过物料自燃点的换热设备不宜布置在框架内的底层； （9）重质油器或污染环境的物料的冷换设备不宜布置在框架上； （10）可燃液体的换热器操作温度高于其自燃点或超过250时，如无楼板或平台隔开，其上方不应布置其它设备。,1设备布置,浮头式换热器在地面上布置时，应满足下列要求： a. 浮头和管箱的两侧应有宽度不小于0.6m的空地，浮头端前方应有宽度不小于1.2m的空地； b. 管箱前方从管箱端算起应留有比管束长度至少长0.6m的空地。 浮头式换热器在框架上布置时，应满足下列要求： a. 浮头端前方平台净空不宜小于0.8m； b. 管箱端前方平台净空不宜小于1m，平台采用可拆卸式栏杆，并应考虑管束抽出区所需的空间； c. 框架高度应能满足换热器的管箱和浮头的关盖吊装需要。,1设备布置,重沸器的布置一般要求 （1）明火加热的重沸器与塔的间距，应按防火规范中加热炉与塔的间距要求布置； （2）用蒸汽或热载体加热的卧式重沸器应靠近塔布置，并与塔维护一定高差（由工艺设计确定），二者之间的距离应满足管道布置要求，重沸器管束的一端应有检修场地和通道； （3）立式热虹吸式重沸器宜用塔作支撑布置在塔侧，并与塔维持一定高差（由工艺设计确定），其上方应留有足够的检修空间； （4）一座塔具有多台并联的立式重沸器时，重沸器的位置和安装高度，除与塔维持一定高差以外，尚应满足布置进出口集合管的要求并便于操作和检修。,1设备布置,空冷器的布置避免自身或相互间的热风循环，可采取下列措施： （1）同类型空冷器布置在同一高度； （2）相邻的空冷器紧靠布置； （3）成组的干式鼓风式空冷器与引风式空冷器分开布置，引风式空冷器布置在鼓风式空冷器的常年最小频率风向的下风侧； （4）鼓风式空冷器与引风式空冷器布置在一起时，应将鼓风式空冷器管束提高。,1设备布置,立式容器的布置（布置方式和安装高度等可参考塔的布置要求），另外尚应考虑以下要求： （1）为了操作方便，立式容器可以安装在地面、楼板或平台上，也可以穿越楼板或平台，用支耳支撑在楼板或平台上； （2）立式容器穿越楼板或平台安装时，应尽可能避免容器上的液面指示、控制仪表也穿越楼板或平台； （3）立式容器为了防止粘稠物料的凝固或固体物料的沉降，其内部带有大负荷的搅拌器时，为了避免振动影响，应尽可能从地面设置支承结构； （4）对于顶部开口的立式容器，需要人工加料时，加料点的高度不宜高出楼板或平台1m，如高出1m时，应考虑设加料平台或台阶。,1设备布置,卧式容器的布置 卧式容器宜成组布置。成组布置的卧式容器宜按支座基础中心线对齐或按封头切线对齐。卧式容器之间的净空可按0.7m考虑； 在工艺设计中确定卧式容器尺寸时，尽可能选用相同长度不同直径的容器，以利于设备布置；,1设备布置,确定卧式容器的安装高度时，除应满足物料重力流或泵吸入高度等要求外，尚应满足下列要求： 容器下有集液包时，应有集液包的操作和检测仪表所需的足够空间； 容器下方需设通道时，容器底部配管与地面净空不应小于2.2m； 3）不同直径的卧式容器成组布置在地面或同一层楼板或平台上时，直径较小的卧式容器中心线标高需要适当提高，使与直径较大的卧式容器筒体顶面标高一致，以便于设置联合平台。,1设备布置,泵的布置方式有三种：露天布置、半露天布置和室内布置 。 泵的布置具体要求： 成排布置的泵应按防火要求、操作条件和物料特性分组布置； 泵成排布置时，宜将泵端基础边线对齐，或将泵端出入口中心线对齐； 泵双排布置时，宜将两排泵的动力对齐，或将泵端出入口中心线对齐； 除安装在联合基础上的小型泵外，两台泵之间的净距不宜小于0.8m； 泵的基础面宜高出地面200mm；,1设备布置,在室内的液化烃泵、可燃液体泵的布置及其泵房的设计，应符合下列要求： ( l )液化烃泵、操作温度等于或高于自燃点的可燃液体泵，操作温度低于自燃点的可燃液体泵，应分别布置在不同房间内，各房间之间的隔墙应为防火墙； ( 2 )操作温度等于或高于自燃点的可燃液体泵房的门窗与操作温度低于自燃点的甲B 、乙A 类可燃液体泵房的门窗或液化烃泵房的门窗的距离，不应小于4.5m; ( 3 ）甲、乙A 类液体泵房的地面，不宜设地坑或地沟，泵房内应有防止可燃气体积聚的措施； ( 4 ）在液化烃泵房、等于或高于自燃点的可燃液体泵房的上方，不应布置甲、乙、丙类缓冲罐等容器； ( 5 )液化烃泵不超过两台时，可与操作温度低于自燃点的可燃液体泵同房间布置。,1设备布置,加热炉的布置应符合下列要求： (1）明火加热炉宜集中布置在装置的边缘并靠近消防通道，且位于可燃气体、液化烃、甲B类液体设备的全年最小频率风向的下风侧； (2）加热炉与其他明火设备应布置在一起； (3）几座加热炉可按炉子中心线对齐成排布置。两座加热炉净距不宜小于3m ; (4）当采用机动维修机具吊装加热炉炉管时，应有机动维修机具通行的通道和检修场地。对于带有水平炉管的加热炉，在抽出炉管的一侧，检修场地的长度不应小于炉管长度加2m ; ( 5 )加热炉外壁与检修道路边缘的间距不应小于3m ;,加热炉的布置,( 6 )对于设有蒸汽发生器的加热炉，汽包宜设在加热炉顶部或邻近的构架上； ( 7 )加热炉与其附属的燃料气分液罐、燃料气加热器的间距,不应小于6m ; ( 8 )当加热炉有空气预热器、鼓风机、引风机等辅助设备时，辅助设备的布置应不妨碍其本身和加热炉的检修； ( 9 )加热炉与露天布置的液化烃设备间的防火间距不应小于22.5m ，当设备之间设置非燃烧材料的实体墙时，其间距可减少，但不得小于15m 。实体墙的高度不宜小于3m ，距加热炉不宜大于5m ，并应能防止可燃气体窜入炉体； 当液化烃设备的厂房或甲类气体压缩机房朝向加热炉一面为封闭墙时，加热炉与厂房的间距可减少，但不得小于15m 。,1设备布置,装置内通道的最小宽度和最小净高要求,1设备布置,设备框架的结构尺寸和层高 框架的结构尺寸，按设备的不同要求确定，在管廊附近的框架，其柱距与管廊柱距对齐为宜，一般为6m。框架跨度随架空设备要求不同而异。框架的高度应满足工艺操作、设备的安装检修和敷设管道的要求。框架的层高，按最大设备要求确定，在布置设备时尽可能将尺寸相近似的设备布置在同一层框架上，而且要考虑设备支座梁的位置，使其经济合理。,1设备布置,设备的框架或平台的安全疏散通道 （1）可燃气体、液化烃、可燃液体的塔区平台或其他设备的框架平台，应设置不少于两个通往地面的梯子，作为安全疏散通道，但长度不大于8m的甲类气体或甲、乙A类液体设备的平台或长度不大于15m的乙B、丙类液体设备的平台，可只设一个梯子； （2）相邻的框架、平台宜用走桥连通，与相邻平台连通的走桥可作为一个安全疏散通道； （3）相邻安全疏散通道之间的距离，不应大于50m。 (4)建筑物的安全疏散门不应少于两个，并应向外开启；面积小于60m2的房间，可只设1个。,1设备布置,压缩机的布置一般要求 ( l )压缩机组及其附属设备的布置，应满足制造厂的要求； ( 2 )压缩机宜布置在被抽吸的设备附近，其附属设备宜靠近机组布置； ( 3 )可燃气体压缩机的布置应符合下列要求： l ）与明火设备、非防爆的电气设备的间距，应符合现行国家标准 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范GB 50028和石油化工企业设计防火规范GB 50160的规定； 2 ）宜露天布置或半敞开布置。在寒冷或多风沙地区可布置在厂房内； 3 ）单机驱动功率等于或大于150kW 的甲类气体压缩机厂房，不宜与其他甲、乙、丙类房间共用一幢建筑物；压缩机的上方，不得布置甲、乙、丙类液体设备，但自用的高位润滑油箱不受此限。 ( 4 )单层布置的压缩机，当基础较高时，宜按需要设置操作平台；当附属设备较多时，宜两层布置。,1设备布置,装置的控制室、变配电室、化验室的布置: ( l )控制室、变配电室宜设在建筑物的底层，若生产需要或受其他条件限制时，可将控制室、变配电室布置在第二层或更高层； ( 2 )在可能散发比空气重的可燃气体的装置内，控制室、变配电室、化验室的室内地面，应至少比室外地坪高0.6m ; ( 3 )控制室朝向具有火灾危险性的设备侧的外墙，应为无门窗、洞口的非燃烧材料实体墙； ( 4 )控制室或化验室的室内，不得安装可燃气体、液化烃、可燃液体的在线分析一次仪表。当上述仪表安装在控制室、化验室的相邻房间时，中间隔墙应为防火墙。,1设备布置,装置的控制室、机柜间、变配电所、化验室、办公室等应布置在装置的一侧，位于爆炸危险区范围以外，并宜位于可燃气体、液化烃和甲B、乙A类设备全年最小频率风向的下风侧。,1设备布置,围堰设计: ( l )在操作或检修过程中有可能被油品、腐蚀性介质或有毒物料污染的区域应设围堰，处理腐蚀性介质的设备区尚应铺设防腐蚀地面。 ( 2 )围堰应符合下列要求： 1 ）围堰应比堰区地面的高出150200mm; 2 ）围堰内应有排水设施； 3 ）围堰内地面应坡向排水设施，坡度不宜小于3 。,1设备布置,装置布置和发展趋势归结为“四个化”即：露天化、流程化、集中化和模块化。 ( l ) 露天化：从近几年实际设计中可以看出，除大型压缩机布置在半敞开的厂房内以外，其他设备绝大多数布置在露天。其优点是节约占地，减少建筑物，有利于防爆，便于消防； ( 2 ) 流程化：以管廊为纽带按工艺流程顺序将紧凑设备布置在管廊的上下和两侧： ( 3 ) 集中化：将几个装置合理地集中在一个大型街区内组成联合装置，按防火设计规范用通道将各装置分开，此通道可作为两侧装置设备的检修通道，也可作为消防通道。设中央控制室，且朝着设备的墙不开门窗，用电子计算机控制操作： ( 4 )模块化：装置的工艺单元可采用模块布置。如泵、汽轮机、压缩机及其辅助设备采用模块布置，配管也可以模块布置；又如加热炉的燃料油、燃料气管道系统，装置内软管站管道也可以模块布置。甚至整个装置采用模块化设计，用于不同地区仅作局部修改即可重复利用。,1设备布置,可燃液体的地上储罐成组布置时应符合哪些防火规定？ ( l )罐组内相邻可燃液体地上储罐的防火间距，不应小于表5.2.7(GB50160 P27)的规定。 注： 表中D 为相邻较大罐的直径，单罐容积大于1 000m3的储罐取直径或高度的较大值； 储存不同类别液体的或不同型式的相邻储罐的防火间距，应采用本表规定的较大值； 高架罐的防火间距，不应小于0.6m ; 现有浅盘式内浮顶罐的防火间距同固定顶罐。,罐组总容积和个数,( 2 )罐组的总容积，应符合下列规定： l ）固定顶罐组的总容积，不应大于120000 m3 ; 2 ）浮顶、内浮顶罐组的总容积，不应大于600000 m3。 ( 3 )罐组内的储罐个数：单罐容积大于或等于l0000m3的储罐个数不应多于12 个；单罐容积小于l0000m3的储罐个数不应多于16 个；但单罐的容积均小于l000m3的储罐，以及丙B 类液体储罐的个数不受此限。,1设备布置,多品种的液体罐组内，应按下列要求设置隔堤： ( 1 )甲B 、乙A 类液体与其他类可燃液体储罐之间； ( 2 )水溶性与非水溶性可燃液体储罐之间； ( 3 )相互接触能引起化学反应的可燃液体储罐之间； ( 4 )助燃剂、强氧化剂及具有腐蚀性液体储罐与可燃液体储罐之间。,1设备布置,液化烃储罐成组布置时，应符合下列规定： l ）全压力式或全冷冻式罐组内储罐不应超过两排，罐组周围应设环形消防车道； 2 ）每组全压力式储罐个数不应多于12 个；全冷冻式储罐的个数不宜多于2 个； 3 ）全压力式储罐总容积大于6000m3时，罐组内应设隔堤，隔堤内各储罐总容积之和不宜大于6000m3。单罐容积等于或大于5000m3时，应每一个一隔。全冷冻式储罐组的储罐，应每一个一隔，隔堤应低于防火堤0.2m; 4 ）不同储存方式的储罐不得布置在一个罐组内。,1设备布置,液化烃储罐防火堤应按下列要求设置： l ）液化烃压力储罐宜设不高于0.6m的防火堤，防火堤距储罐不应小于3m 。堤内应采用现浇混凝土地面，并宜坡向四周。防火堤内的隔堤不宜高于0.3m; 2 ）低温液氨储罐应设防火堤，堤内有效容积应为一个最大储罐容积的60%。 3 ）全冷冻式液化烃储罐至防火堤脚线的距离，应为储罐最高液位高度与防火堤高度之差；防火堤内的有效容积应为一个最大储罐容积； 4 ）防火堤应设置人行台阶或梯子； 5 ）防火堤及隔堤应为非燃烧体实体防护结构，能承受所容纳的液体的静压，温度变化的影响，且不渗漏。,1设备布置,事故排放至火炬的液化烃罐组内，相邻两球罐之间的防火间距为0.5D；相邻两卧罐之间的防火间距为1.0D ，且不宜大于1.5m。 注： D 为相邻较大储罐的直径； 不同型式储罐之间的防火距离，应采用较大值。,1设备布置,可燃液体的汽车装卸站，应符合下列规定： ( 1 )装卸站的进、出口宜分开设置：当进出口合用时，站内应设回车场； ( 2 )装卸车场应采用现浇混凝土地面； ( 3 )装卸车鹤位之间的距离，不应小于4m：装卸车鹤位与缓冲罐之间的距离，不应小于5m；液化烃汽车装卸车鹤位之间的距离，不应小于4m； ( 4 )甲B 、乙A 类液体装卸车鹤位与泵的距离，不应小于8m; ( 5 )站内无缓冲罐时，在距装卸车鹤位10m 以外的装卸管道上，应设便于操作的紧急切断阀； ( 6 )甲B 、乙A 液体装卸车，应采用液下装卸鹤管。,1设备布置,合成纤维、合成橡胶、合成树脂及塑料等包装产品的高架仓库，应符合下列规定： (1) 仓库的耐火等级，不宜低于二级； (2) 货架应采用非燃烧材料； (3) 宜设火灾报警器和固定式水喷淋（雾）灭火系统。,1设备布置,余热锅炉和自备热电站位置的确定 (1)余热锅炉和自备电站宜靠近负荷中心； (2)燃煤锅炉房和自备电站宜位于厂区全年最小频率风向的上风侧： (3) 新建锅炉房烟囱周围200m 范围内有建筑物时，烟囱应高出最高建筑物3m 以上； (4) 锅炉总蒸发量在40t/h以上时，烟囱高度应按环境影响评价的要求确定，但不得低于45m; (5) 锅炉房各层的出、入口不应少于两个，向室外的门应向外开启。,2.管道布置,设计的基本要求 （1）符合工艺管道及仪表控制流程设计的要求； （2）应符合有关的规范、标准和规定； （3）管道布置应统筹规划，做到安全可靠、经济合理、整齐美观； （4）满足施工、操作和维修等方面要求； （5）在确定进出装置的管道方位与敷设方式时，应做到内外协调；进出装置的可燃流体要加切断阀和8字盲板。 （6）厂区内的全厂性管道的敷设，应与厂区内的装置（单元）、道路、建筑物、构筑物等协调，避免管道包围装置（单元），减少管道与铁路、道路的交叉。 （7）管道布置宜“步步高”或 “步步低” ，减少气袋或液袋。 (8)气体支管宜从主管的顶部接出。,2.管道布置,管道敷设方式 有地面以上和地面以下两大类。 （1）地面以上通称架空敷设，是石化装置管道敷设的主要方式，具有便于施工、操作、检查、维修及经济等优点。 （2）地下敷设 1）埋地敷设：其优点是利用地下的空间，使地面以上空间较为简洁，并不需支承措施；其缺点是管道腐蚀性较强，检查和维修困难，在车行道处有时需特别处理以承受大的载荷，低点排液不便及易凝油品凝固在管内时处理困难，带隔热层的管道很难保持其良好的隔热功能，故只有在架空敷设不可能时，才予以采用； 2）管沟敷设：可充分利用地下空间，并提供了较方便的检查维修条件；还可敷设有隔热层的高温、易凝介质或腐蚀性介质的管道；其缺点是费用高，占地面积大，需设排水点，易积聚或串入油气，增加不安全因素，污物清理困难等。,2.管道布置,管廊上管道布置的原则 （1）大直径管道应靠近管廊柱子布置； （2）小直径、气体管道、公用工程管道宜布置在管廊中间； （3）工艺管道宜布置在管廊相连接的设备一侧； （4）需设置“”型补偿器的高温管道，应布置在靠近柱子处，且“”型补偿器宜集中设置； （5）低温管道和液化石油气管道，不应靠近热管道布置； （6）对于双层管廊，气体管道、热管道、公用工程管道、泄压总管、火炬干管、仪表和电气电览槽架等宜布置在上层；一般工艺管道、腐蚀性介质管道，低温管道等宜布置在下层； （7）管廊上管道设计时，应予留余量。,2.管道布置,沿塔管道的布置设计应注意如下几个方面： （1）应满足工艺管道及仪表流程图的要求； （2）管道布置应从塔顶部到塔底部自上而下进行规划，并且应首先考虑塔顶和大直径的管道的位置和自流管道的走向，再布置压力管道和一般管道，最后考虑塔底和小直径管道； （3）应考虑方便操作、维修和安全可靠，经济合理； （4）每一条管道按照它的起止点都应尽可能短，但必须满足管道柔性的要求； （5）每一条管道应尽量沿塔体布置，并且注意有一个“好的外观”。（在管道侧沿塔外壁呈同心圆布置，或沿塔外壁呈切线布置 ）,2.管道布置,塔顶管道设计的要点 （1）塔顶管道一般有塔顶油气、放空和安全阀出口管道。塔顶放空管道一般安装在塔顶油气管道最高处的水平管段的顶部，并应符合防火规范的要求；安全阀管道压降3定压可下降安装，但必须保证从上至下。 （2）塔顶油气管内的介质一般为气相，管径较大，管道尽可能短，要“步步低”，不宜出现袋形管，且具有一定的柔性； （3）每一根沿塔管道，需在上部设承重支架，并在适当位置导向支架，以免管嘴受力过大； （4）分馏塔顶油气管道一般不隔热，只防烫；如该管道至多台冷换设备，为避免偏流，应对称布置； （5）塔顶为两级冷凝时，其管道布置应使冷凝液逐级自流，油气总管与冷凝器入口支管应对称布置； （6）当塔顶压力用热旁路控制时，热旁路管应保温，尽量短，其调节阀安装在回流罐上部，且管道不得出现“袋形”； （7）减压塔顶油气管道与塔开口直接焊而不采用法兰连接，以减少泄漏。,2.管道布置,塔体侧面管道设计要求： （1）塔体侧面管道一般有回流、进料、侧线抽出、汽提蒸汽、重沸器入口和返回管道等。为使阀门关闭后无积液，上述管道上的阀门宜直接与塔顶管口相接，进（出）料管道在同一角度有两个以上的进（出）料开口时，管道应考虑一定的柔性； （2）分馏塔侧线到汽提塔的管道上如有调节阀，其安装位置应靠近汽提塔，以保证调节阀前有一段液柱，其液柱的高度应满足工艺专业提出的要求。,2.管道布置,塔底管道设计特点: （1）塔底的操作温度一般较高，其柔性应满足有关标准或规范的要求。尤其是塔底抽出管道和泵相连时，管道应短且少拐弯，又需有足够的柔性以减少泵嘴受力。塔底抽出线应引至塔裙或底座外，塔裙内严禁设置法兰或仪表接头等部件。塔底到塔底泵的抽出管道在水平管段上不得有“袋形”，应是“步步低”，以免塔底产生汽蚀现象。抽出管上的隔断阀应尽量靠近塔体，并便于操作； （2）除非是辅助重沸器，塔底到重沸器的管道一般不宜设阀门。塔底釜式重沸器带有离心泵时，重沸器的标高应满足离心泵所需要的有效汽蚀余量，同时使塔底液面与重沸器液面的高差所形成的静压头应足以克服降液管、重沸器和升气管的压力损失。因此，管道的布置应在满足柔性要求的同时，管道应短，弯头应少。,2.管道布置,塔上人孔的布置: （1）塔的人孔应设在塔的操作区内，进、出塔比较方便、安全、合理的地方； （2）设置人孔的部位必须注意塔的内部构件，一般应设在塔板上方的鼓泡区，不得设在塔的降液管或受液槽区域内； （3）塔体上的人孔（或手孔），一般每层塔板布置一个； （4）人孔中心距平台面的高度一般为600mm至mm之间，最适宜高度为800mm； （5）一座塔上的人孔宜布置在同一垂直线上，使其整齐美观。,2.管道布置,立式釜式反应器管道布置应符合下列要求： l )立式釜式反应器管道布置不应影响搅拌器的安装与维修： 2 )设备顶部有可拆大盖时，阀门应布置在设备轮廊的外侧，位于不影响检修的地方； 3 ）管道布置时，楼面或平台上应留出设备大盖放置的位置并可承受维修荷载； 4 ）设备有夹套时、冷却水、蒸汽、冷凝水或其他换热介质管道按常规进行布置； 5 ）对下部卸料口，如有堵塞可能性时，应采用防堵塞的卸料阀；,2.管道布置,立式气体反应器管道布置应符合下列要求： 1 )多台反应器的管道布置应使流体分配均匀，各台的压力降应符合工艺要求； 2 ）管道布置除应便于催化剂的装卸要求外，还应满足催化剂的还原要求； 3 ）如反应器顶部有可拆的大盖，并且大盖上有管道相接时，该连接管道应设置可拆的管段； 4 ）阀门应布置在可拆卸区的外侧，并位于不影响检修的地方； 5 ）拆卸部件重量较大时，应设置永久式吊柱、吊梁或起重机，并可在平台或楼面上操作； 6 ）与可拆段相接的管道，应有永久的管道支架，使可拆段拆除后不必增设临时支架； 7 ）根据设备结构的特点，合理确定管口方位； 8 ）设备上直接安装安全阀时，应便于检修，并应考虑反力的影响。对易燃易爆介质的放空除按PID 要求外，还应符合国家标准石油化工企业设计防火规范 GB 50160的规定；,2.管道布置,可燃液体、可燃气体、液化烃的管道设计的原则： （1）管道不得穿越与其无关的建筑物； （2）管道应架空或沿地敷设； （3）必须采用管沟敷设时，应采取防止气体或液体在管沟内积聚的措施，并在进、出装置及厂房处密封隔断； （4）管沟内的污水，应经水封井排入生产污水管道； （5）取样管道不应引入化验室； （6）金属管道除特殊需用法兰连接外，均应采用焊接连接。 可燃气体、液化烃、可燃液体、可燃固体的管道应设静电接地设施 。静电接地体的接地电阻值，宜小于100,2.管道布置,调节阀组安装的一般要求 （1）调节阀应尽量正立、垂直安装于水平管道上； （2）为便于操作和维修，调节阀组应尽量布置在地面或平台上，且易于接近的地方。调节阀距地面或平台面的净高应不小于400mm； （3）调节阀的膜头与旁通外壁（或隔热层外壁）净距应大于200mm； （4）调节阀与隔断阀的直径不同时，异径管应尽量靠近调节阀安装； （5）隔断阀的作用是当调节检修时关闭管道用，故应选用闸阀；旁通阀是为调节流量之用，一般选用截止阀，但旁通阀DN150时，可选用闸阀； （6）低温管道、热管道上的调节阀组的支架，两个支架中应有一个是固定支架，另一个是滑动支架； （7）在一个区域内，有较多调节阀时，在满足操作、检修和安全通道疲乏的条件下，应考虑形式一致，整齐、美观； （8）要注意工艺过程对调节阀位置有无特殊要求。,2.管道布置,加热炉管道布置设计的一般要求 （1）加热炉管道布置随加热炉的炉型不同而异：在布置加热炉的管道时，应对其进出口管道、燃料系统管道、吹灰器管道、灭火蒸汽管道等统一考虑； （2）加热炉的管道要易于检查和维护，燃烧喷嘴和管道（包括燃料油、燃料气和雾化蒸汽）要易于拆卸； （3）燃料油和燃料气的调节阀要装在地面易于观查和维修处； （4）加热炉的进料管道，应保持各路流量均匀；对于全液相进料管道，一般各路都设有流量调节阀调节各路流量，否则应对称布置管道，气液两相的进出管道，必须采用对称布置，以保证各路压降相同； （5）转油线应以最高温度计算热补偿量，并利用管道自然补偿来吸收其热膨胀量。,2.管道布置,加热炉需要的工作蒸汽，主要是供给喷嘴雾化、炉体灭火、吹灰器吹灰、消防、吹扫和管道伴热。其管道设计的特点如下： （）蒸汽分配管：一般水平布置在地面上，其管中心标高距地面约500mm，两端设有支架，用管卡卡住，蒸汽分配管的底部应设置疏水阀； （2）灭火蒸汽管道： 1）由装置新鲜蒸汽管上引出的一根专用管道，其总阀应为常开的； 2）至炉膛及回弯头箱内的灭火蒸汽管均应从蒸汽分配管上引出； 3）灭火蒸汽管道上的阀门的下游管上，紧靠阀门处宜设泄放孔。泄放孔的方位应布置在阀门手轮反方向180的位置上； 4）蒸汽分配管距加热炉不宜小于7.5m，以便安全操作。,2.管道布置,管壳式和套管式冷换设备的管道布置 （1）工艺管道布置应注意冷热物流的流向，一般冷流自下而上，热流由上而下； （2）管道布置应方便操作，并不妨碍设备的检修； （3）冷换设备的基础标高，应满足其下部排液管距地面或平台面不小于150mm； （4）冷换设备的管道，只能出现一个高点和一个低点，避免中途出现“气袋”或“液袋”，并设高点放空，低点放净；在冷换设备区域内应尽量避免管道交叉和绕行；尽量减少管道架空的层数，一般为2-3层；,2.管道布置,管壳式和套管式冷换设备的管道布置 （5）两台或两台以上并联的冷换设备入口管道宜对称布置，对气液两相流冷换设备则必须对称布置，才能达到良好的传热效果； （6）冷换设备的进出口管道上测量仪表，应靠近操作通道及易于观测和检修的地方安装； （7）与冷换设备相接的易凝介质的管道或含有固体颗粒的管道副线，其切断阀应设在水平管道上，并应防止形成死角积液； （8）在寒冷地区，室外的冷换设备的上、下水管道应设置排液阀和防冻连通管。,2.管道布置,成组布置的冷换设备其管道布置 （1）成组布置的冷换设备区域内，可在地面或平台面上敷设管道，但不应妨碍通行和操作； （2）当管道上无调节阀或排液管时，管底距地面净空应大于或等于150mm； （3）调节阀组一般平行于设备布置； （4）成组布置的冷换设备之间管道布置的间距，净宽应大于或等于650mm； （5）管道布置应考虑各冷换设备的管箱和头盖的拆卸空间； （6）并联多组冷换设备的进出口管道应对称布置。,2.管道布置,空冷器的管道设计 （1）分馏塔顶至空冷器的油气管道，一般不宜出现“液袋”。当空冷器出入口无阀门或为两相流时，管道必须对称布置，使各片空冷器流量均匀； （2）空冷器的入口集合管应靠近空冷器管嘴连接，如因应力或安装需要，出口集合管可不靠近管嘴连接，集合管的截面积应大于分支管截面积之和； （3）空冷器入口为气液两相流时，各根支管应从下面插入入口集合管内，以使集合管底的流体分配均匀；同时在集合下方设置停工排液管道，接至空冷器出口管道上； （4）空冷器入口管道较高，如距离较长，需在中间设置专门管架以支承管道； （5）湿式空冷器的软化水回水系统为自流管道，故管道布置时拐弯不宜过多； （6）空冷器的操作平台上设有半固定蒸汽吹扫接头，其阀门宜设在易接近处，并应注意蒸汽接头方向，保证安全操作。,2.管道布置,泵类的管道设计一般要求 （1）泵的进、出口管一定要有足够的柔性，以减少管道作用在泵管口处的应力和力矩； （2）泵的吸入管道应满足泵的“汽蚀余量”的要求，管道应尽可能短、少拐弯，不宜有“袋形”； （3）当泵吸入管较长时，宜设计成一定程度（I=5），泵比容器低时宜坡向泵，泵比容器高时宜坡向容器； （4）为防止泵的流体倒流引起泵的叶轮倒转，泵出口一般都装有止回阀； （5）在满足工艺要求的前提下，泵的管道、阀门手轮不得影响泵正常运行及维修检查所需空间； （6）往复泵进、出口管道设计应考虑流体脉动的影响。,2.管道布置,泵的保护线有6 种，其作用是为了使泵体不受损害和正常运转 。 ( l )暖泵线在输送介质温度大于200 的高温油品时，有备用泵的情况下应设置DN2025暖泵线； ( 2 ）小流量线当泵的工作流量低于泵的额定流量30时，应设置泵在最低流量下正常运转的小流量线； ( 3 ）平衡线对于输送常温下饱和蒸汽压高于大气压的液体或处于泡点状态的液体，为防止进泵液体产生蒸汽或有气泡进入泵内引起汽蚀应加平衡线； ( 4 ）旁通线用于泵的试运转或非正常操作状态下出口主阀关闭时，仍能使泵处于运转。一般在阀前后压差非常高的场合设置带有限流孔板的旁通阀； ( 5 ）防凝线输送在常温下凝固的高倾点或高凝固点的液体时，其备用泵和管道应设防凝线，以免备用泵和管道堵塞； ( 6 ）安全阀线对于电动往复泵、齿轮泵和螺轩泵等容积泵，在出口侧设安全阀线，当出口压力超过定压值时，安全阀起跳，流体返回泵入口管。,2.管道布置,往复式压缩机管道布置设计： ( l )压缩机进出口管道布置应短而直，尽量减少弯头数量，但出口管道有热胀时，应使管道具有柔性； ( 2 )管道布置应考虑液体自流到分液罐，当管道出现“液袋”时，应设低点排净； ( 3 )多台机组并排布置时，其进、出口管道上的阀门和仪表应布置在便于操作，容易接近的地方； ( 4 )为防止压缩机进出口管道振动，应进行必要的振动分析。管道布置应尽量低，支架敷设在地面上，且为独立基础，加大支架和管道的刚性； ( 5 )压缩机的介质为可燃气体时，管道低点排凝，高点放空阀门应设丝堵、管帽或法兰盖，以防泄漏，且机组周围管沟内应充沙，避免可燃气体的积聚； ( 6 )布置压缩机进出口管道时，应不影响检修吊车行走； ( 7 )压缩机的管道应布置在操作平台下，使机组周围有较宽敞的和检修空间。,2.管道布置,布置与往复式压缩机相连的管道时，有频率避开机器的激振频率应使管系的机械振动固有频率和管道的气柱固有频率比开机器的激振频率。必要时可采用以下措施： l ）增设防振支架； 2 ）适当扩大管径； 3 ）增设脉动衰减器或孔板； 4 ）合理设置缓冲器，避开共振管长，尽可能减少弯头。,2.管道布置,汽轮机管道设计 ： （1）进汽管道上应有排凝设施，在起动时防止凝结水进入汽轮机造成叶片的损坏； （2）进汽管道上的切断阀应设预热旁路阀； （3）凝汽式汽轮机排气管道不得设置阀门； （4）当汽轮机排汽温度高于所并蒸汽管网的温度时,排汽管上必须设置减温器，经减温器后的蒸汽才可并入管网； （5）排汽管道切断阀前应设安全阀，其出口管道应引至厂房外，并设置消声器，防空口高过房顶1m；,2.管道布置,布置液化烃管道 ： （1）液化烃管道应在地面以上敷设。当不可避免在管沟内敷设时，管沟内应有防火措施，或其他能防止气体集聚的措施 （2）液化烃管道布置在多层管桥上时，应设在下层，并不得与高温管道相邻布置，与氧气管道至少有250mm的净距； （3）液化烃管道不得穿过与其无关的建筑物； （5）在两端有可能关闭且因外界影响可能导致升压的液化烃管道上，应设隔热层和安全阀，安全阀出口管应接至低压气体放空总管； （6）液化烃管道穿越铁路或道路时，应加保护套管。套管上方的最小复盖层厚度，从套管顶至轨底为1.4m；从套管顶到道路表面为1.0m，套管应伸出铁路或道路两侧边线0.5-1.0m; (7)液化烃管道的热补偿，宜为自然补偿或采用“”形补偿器，不得采用填料型补偿器；,2.管道布置,真空管道布置设计 (1) 真空管道的管道布置设计应逐段进行压力降计算，管道应尽量短，弯头应尽量少； ( 2 )止回阀设在真空泵入口管道上，在泵入口切断阀的上游。当有备用泵时，总管上可互用一个止回阀； ( 3 )真空泵的入口真空管道和出口管道的管径应等于或稍大于泵的连接口直径。,2.管道布置,蒸汽管道布置的一般要求 ： 一般装置的蒸汽管道宜架空敷设，不宜管沟敷设，更不应埋地敷设。 ( 1 )蒸汽支管应自主管的顶部接出，支管上的切断阀应安装在靠近主管的水平管段上，以避免存液； ( 2 )蒸汽主管的末端应设分液包： ( 4 )不得从用汽要求很严格的蒸汽管道上接出支管作其他用途； ( 5 )蒸汽支管的低点，应根据不同情况设排液阀或(和)疏水阀； ( 6 )在蒸汽管道的“”补偿器上，不得引出支管。,2.管道布置,蒸汽凝结水管道布置的一般要求 （1）当回收凝结水时，装置内凝结水管道宜架空敷设，一般布置在管廊上； （2）从不同压力的蒸汽疏水阀出来的凝结水应分别接至各自的凝结水回收总管。但是，蒸汽压力虽不同，而疏水阀后的背压较小且不影响低压疏水阀的排水时，可合用一个凝结水回收总管； （3）为减少压降，凝结水支管应顺介质流向45斜接在凝结回收总管顶部，并在靠近总管的直管水平管段上设切断阀； （4）成组布置的蒸汽伴热管，其疏水阀后凝结水管应集中接至凝结水集合管。,2.管道布置,常用疏水阀的结构特点和适用范围 ( l )倒吊桶式、杠杆浮球式及自由浮球式等三种疏水阀属于机械型疏水阀，此种疏水阀主要利用蒸汽和凝结水的密度差的原理工作。此类疏水阀具有排除空气能力强、排液能力大等缺点。适用于蒸汽用量大的加热设备的疏水。适用于在水平管道上安装。 ( 2 )圆板双金属式疏水阀属热静力型疏水阀。疏水阀的感温体是双金属圆板，根据凝结水的温度变化使金属圆板呈凸或凹形弯曲的原理工作。此种疏水阀排量大，体积小，动作噪声小，多用于蒸汽伴热管道的疏水，入口应留有lm长的不保温管段 。 ( 3 )圆盘式疏水阀属于热动力型疏水阀，它是利用蒸汽和凝结水的温度不同，使变压室内的压力发生变化的原理工作。此种疏水阀结构简单、体积小、维修简单。但空气流人后不能动作。动作噪声大、背压允许度低，不能在低压（0.03MPa以下）使用，蒸汽有泄漏，不适用于大排量。一般适用于水平安装。,2.管道布置,选用疏水阀的主要依据： 1 )凝结水量； 2 )蒸汽温度、压力（最低压力）; 3 )凝结水回收系统的最高压力； 4 )蒸汽加热设备或管道的操作特点（连续或间歇操作）； 5 )疏水阀安装位置以及对它的要求。,2.管道布置,管道取样管的布置原则 ( 1 )取样接管不宜设在有振动的设备和管道上。如果难以避免，应采取减振动措施； ( 2 )取样管设置应满足工艺的要求，并应避免死角或“袋形”。且取样阀应布置在便于操作的地方，否则应设平台，设备或管道与取样阀之间的管段应尽量短。 ( 3 )气体取样管引出位置： 1 )从水平管上取样时，取样管应设在管道的顶部； 2 )从立管上取样时，当气体自下而上流动时，取样口应从立管向上45倾斜引出；当气体中含有固体颗粒时，取样管应伸到管中心；当气体自上而下流动时取样管应水平开设。,管道取样管,液体取样管引出位置： 1 )垂直管道上液体自下而上流动时，取样口可设在垂直管道的任意侧； 2 )垂直管道上液体自上而下流动时，除非能保证液体充满取样管，取样管可设在垂直管道的任意侧，否则不宜在这样情况下设取样点； 3 )水平管道：在压力输送条件下，取样管可设在管道的任意部位；当液体中含有固体颗粒时，取样管宜设在水平管道的两侧；在自流的水平管道上取样时，取样管应设在管道的底部。,2.管道布置,向大气排放的非可燃气体放空管高度应符合下列要求： ( 1 )设备或管道上的放空管口、应高出邻近的操作平台面2m以上； ( 2 )紧靠建筑物、构筑物或其内部布置的设备或管道的放空口，应高出建筑物、构筑物2m以上。,2.管道布置,可燃气体排气筒、放空管的高度，应符合下列规定： ( 1 )连续排放的可燃气体排气筒顶或放空管口，应高出20m范围内的平台或建筑物顶3.5m以上。位于20m以外的平台或建筑物，应符合图5.2.73的要求,2.管道布置,( 2 )间歇排放的可燃气体排气筒顶或放空管口，应高出10m范围内的平台或建筑物顶3.5m以上。位于10m以外的平台或建筑物，应符合图5.2.73的要求； ( 3 )甲、乙、丙类设备上开停工用放空管可就地向大气排放，放空管口的高度应高出平台2.2m以上，放空管口一般垂直向上，并加防雨罩； ( 4 )可燃气体排放管和火炬总管应有防静电接地设施。,2.管道布置,安全泄压装置的出口介质允许向大气排放时，应按下列要求布置： ( 1 )放空管口不得朝向邻近设备或有人通过的地区； ( 2 )放空管口的高度应高出以安全泄压装置为中心，半径为8m的范围内的是了高操作平台3m。,2.管道布置,阀门是工业管道系统的重要组成部件，在生产过程中起着重要作用。 阀门的主要功能有： l ）接通和截断介质 可选用闸阀、蝶阀、球阀； 2 ）防止介质倒流 可选用止回阀； 3 ）调节介质压力、流量 可选用截止阀、调节阀； 4 ）分离、混合或分配介质 可选用旋塞阀、闸阀、调节阀； 5 ）防止介质压力超过规定数值，以保证管道或设备安全运行 可选用安全阀。,2.管道布置,阀门的选用原则如下： l ）输